通信影响下车辆队列巡航控制建模及仿真

发布时间：2017-12-14 15:12

  本文关键词：通信影响下车辆队列巡航控制建模及仿真

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【摘要】：随着车车/车路通信技术的发展,基于车车通信的队列巡航控制技术正成为当今智能交通领域的研究热点,队列巡航控制技术研究旨在兼顾道路交通安全与效率的条件下,充分利用道路条件,将多辆单独行驶的车辆组成队列运行,根据不同的交通环境通过协同控制实现车辆自动或辅助驾驶功能,在考虑行驶稳定与安全的前提下实现车辆高效的通行,缓解交通拥堵。目前基于车车通信的队列巡航控制研究主要集中在车辆控制及辅助驾驶技术,虽然车车通信技术研究较为成熟,但是车车通信网络存在时延、丢包、通信中断等问题。本文运用切换控制方法,建立了通信中断下的车辆队列巡航控制策略,主要研究内容如下:首先,基于单车的分布式控制器进行控制器结构分析,根据各控制器获取信息方式不同,以及考虑信息获取中存在的时延,分别建立了基于本地传感系统的自适应巡航控制(ACC,Adaptive Cruise Control)模型及基于车车通信的协同自适应巡航控制(CACC,Cooperative Adaptive Cruise Control)模型。其次,对车辆队列稳定性进行了研究,对传统传感器与车车通信两种信息获取状态下的队列稳定性进行分析,得出满足队列稳定运行的两种单车控制器所需条件。随后对理论分析结果进行对比仿真分析与验证。再次,考虑队列通信网络存在中断的情况,分析了单车在通信中断时的特性,建立了基于传统传感器与车车通信两种信息获取状态下的队列巡航控制切换策略,并对单车切换系统进行了设计。最后,分析了单车控制器切换后对整个车队的稳定性影响,建立队列分组及组间控制策略,并提出了满足组间稳定的条件。通过Matlab/Simulink软件建立相应的仿真程序,验证了具有切换功能的车辆队列巡航控制器的有效性。
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U463.6;U495;TP273

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本文编号：1288354